DE815905C

DE815905C - Water supply pump operated by compressed air, primarily for underground operation

Info

Publication number: DE815905C
Application number: DEP12839A
Authority: DE
Inventors: Hans Kleimann; Theodor Idelmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-10-04

Description

Durch Druckluft betätigte Wasserzulaufpumpe, vornehmlich für den Untertagebetrieb 1s sind für die \'er\\-eiiduiig vornehmlich im Untertagebetrieb druckluftbetätigte Wasserzulaufpumpen bekannt, die aus einem Behälter bestehen, dem das Wasser über einen mit einer Rückschlagklappe versehenen Stutzen zuläuft und aus dem es durch Druckluft herausgedrückt wird, wobei zum :1n- und Abstellen der Druckluft eine Steuervorrichtung benutzt wird, die durch einen im Zulaufbehälter angeordneten Schwimmer umgestellt wird. Selbst wenn bei diesen Pumpen die Steuervorrichtung so angeordnet ist, daß die einzelnen Steuerungsteile nicht mit dem zu fördernden Wasser in Berührung kommen, so sind die Steuergehäuse doch mit <lern Zulaufbehälter unmittelbar verbunden, und da der Zulaufbehälter meistens in Sümpfen untergebracht werden inuß, sind die Steuervorrichtungen, die den empfindlicheren Teil der Gesamtanlage darstellen, damit der Beobachtung und Wartung entzogen. Jedenfalls ist festzustellen, daß derartige Pumpen nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer haben, und zwar tritt in den meisten Fällen gerade an der Steuervorrichtung ein vorzeitiger Verschleiß auf, der auf mangelnde Wartung zurückzuführen ist.Water supply pump operated by compressed air, primarily for underground operation 1s are for the \ 'er \\ - mainly in underground operation air operated Water inflow pumps known, which consist of a container, which the water over a nozzle provided with a non-return valve and from which it runs through Compressed air is pressed out, a control device for: 1n- and shutdown of the compressed air is used, which is switched by a float arranged in the feed tank will. Even if the control device is arranged in these pumps so that the individual control parts do not come into contact with the water to be pumped, so the control housings are directly connected to the feed tank, and since the feed tank must mostly be housed in sumps, they are Control devices, which represent the more sensitive part of the overall system, so withdrawn from observation and maintenance. In any case, it should be noted that such Pumps only have a relatively short lifespan, and that occurs in most Cases of premature wear and tear on the control device, which is due to a lack of it Maintenance is due.

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckluftbetätigte Wasserzulaufpumpe, vornehmlich für den Untertagebetrieb, und zwar ebenfalls unter Benutzung einer durch einen im Zulaufbehälter angeordneten Schwimmer umzustellenden Steuerung; ihr liegt der Leitgedanke zugrunde, die Steuervorrichtung räumlich getrennt vorn Zulaufbehälter anzuordnen und die funktionelle Verbindung zwischen der Steuervorrichtung und dein Zulaufbehälter durch ein von dem Schwimmer zu bewegendes Gestänge bzw. eine Rohrleitung herzustellen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Steuerung an einer solchen Stelle,. beispielsweise am Anschlag eines Blindschachtes, unterzubringen, an der sie von den die Förderung durchführenden Arbeitern dauernd beobachtet und gewartet werden kann, während der Zulaufbehälter im Schachtsumpf untergebracht wird.The invention relates to a compressed air operated water supply pump, primarily for underground operations, also using a through a float to be switched over, arranged in the feed tank; her lies based on the guiding principle, the control device spatially separated from the feed tank to arrange and the functional connection between the control device and your Feed tank through a rod to be moved by the float or a pipeline to manufacture. This gives the possibility to control the control on a such Job,. For example, at the stop of a blind shaft to accommodate on the they are constantly observed and maintained by the workers carrying out the extraction can be while the feed tank is housed in the sump.

Gemäß der Erfindung wird eine Steuerung benutzt, die durch eine geringe Bewegung eines Betätigungsgestänges umgestellt werden kann, und zwar wird als Steuerkörper ein Stufenkolben benutzt, dessen beide Kolbenseiten dauernd mit Druckluft beaufschlagt werden, so daß der Steuerkörper im Ruhezustand in der nach der kleinen Kolbenseite liegenden Endstellung steht, in der er den Durchtritt der Druckluft zum Zulaufbehälter absperrt. Das, Umstellen der Steuerung erfolgt durch Entlastung der großen Kolbenfläche, indem auf dieser Seite der Steuerung ein Entlüftungsventil angeordnet ist, das durch das durch den Schwimmer bewegte Verbindungsgestänge betätigt wird. Das Entlüftungsventil ist als Selbstschlußventil ausgebildet, so daß mit dem Fallen des Wasserspiegels und der dadurch über den Schwimmer eingeleiteten Rücklaufbewegung des Verbindungsgestänges sich das Entlüftungsventil augenblicklich wieder schließt und mit dem Wiederanstieg des Drucks auf der großen Kolbenseite der Steuerkörper in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.According to the invention, a control is used, which by a low Movement of an operating linkage can be switched over, and that is called a control body a stepped piston is used, the two piston sides of which are continuously pressurized with compressed air so that the control body is in the rest position in the after the small piston side lying end position is in which he allows the passage of the compressed air to the feed tank shut off. The changeover of the control takes place by relieving the large piston area, in that a vent valve is arranged on this side of the control, which through the linkage moved by the float is actuated. The vent valve is designed as a self-closing valve, so that when the water level falls and the return movement of the connecting rod initiated by the float the vent valve closes again immediately and with the rise again the pressure on the large side of the piston of the control body return to the starting position can.

Die getrennte Anordnung von Zulaufbehälter und Steuervorrichtung ermöglicht eine Erleichterung der Wartung der Steuervorrichtung, so daß damit die Lebensdauer der Gesamtanlage verbessert wird, wie vor allem auch die beschriebene Steuervorrichtung selbst dem Aufbau nach außerordentlich einfach und betriebssicher ist. jedenfalls sind derartige Steuerungen in anderweitigem Zusammenhang bereits bekannt und haben sich auch im Grubenbetrieb bestens bewährt.The separate arrangement of the feed tank and control device enables a facilitation of the maintenance of the control device, so that the service life the overall system is improved, as above all the control device described is extremely simple and operationally reliable even in terms of its structure. in any case such controls are already known and have in another context has also proven its worth in mining operations.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden, die in Abb. i einen Schnitt durch eine Gesamtanlage und in Abb. 2 eine Seitenansicht erkennen läßt.An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing are described, which in Fig.i shows a section through an entire system and in Fig. 2 shows a side view.

Der Grundanordnung nach besteht die Pumpe nach der Erfindung aus dem Zulaufbehälter io und der Steuervorrichtung i i, die räumlich getrennt voneinander angeordnet sind, indem gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel zwischen beide eine Tragkonstruktion in Form eines Aufbaus 1a eingeschaltet ist; es ist aber auch möglich, die Steuervorrichtung 11 anderweitig festzulegen. Die Steuervorrichtung besteht aus einem Stufenkolben 13, dessen kleine Kolbenfläche 14 und dessen große Kolbenfläche 15 ständig durch Druckluft beaufschlagt werden. Die Druckluft wird durch eine Rohrleitung 16 zugeführt, die in den Arbeitsraum des kleinen Kolbens 14 mündet, während die Luft zum Arbeitsraum des großen Kolbens 15 beispielsweise durch die in der Mittelachse des Kolbens vorgesehene Bohrung 17 fließt. Im Ruhezustand liegt die kleine Kolbenfläche 14 stirnseitig gegen eine Dichtung 18 an, so daß der Durchfluß der Druckluft von der Zufuhrleitung 16 zu der Verbindungsleitung i9 mit dem Zulaufbehälter io unterbrochen ist. Über die Leitung i9 und die Austrittsbohrung 20 im Steuergehäuse ist dabei der Zulaufbehälter to mit der Atmosphäre verbunden.According to the basic arrangement, the pump according to the invention consists of the Feed tank io and the control device i i, which are spatially separated from one another are arranged by a between the two according to the selected embodiment Support structure in the form of a structure 1a is switched on; but it is also possible to set the control device 11 otherwise. The control device consists from a stepped piston 13, its small piston area 14 and its large piston area 15 are constantly acted upon by compressed air. The compressed air is supplied through a pipe 16 supplied, which opens into the working space of the small piston 14, while the Air to the working space of the large piston 15, for example, through that in the central axis of the piston provided bore 17 flows. The small piston area is at rest 14 at the end against a seal 18, so that the flow of compressed air from the supply line 16 to the connecting line i9 with the feed tank io interrupted is. About the line i9 and the outlet hole 20 in the control housing is included the feed tank to is connected to the atmosphere.

Im Zulaufbehälter io, dem das Wasser durch einen oder mehrere Stutzen 21 zufließt, wobei das Zurückfließen des Wassers während des Fördervorganges durch eine Rückschlagkappe 22 verhütet wird, ist im Punkt 23 an einem Hebel 24 ein Schwimmer 25 gelagert. An dem Hebel 24 ist das Verbindungsgestänge 26 mit der Steuervorrichtung i i über eine Schwinge 27 angelenkt, wobei die Durchtrittsstelle des Gestänges 26 nach außen durch eine Stopfbüchse 28 abgedichtet wird. Das Gestänge 26 wird aus zwei Teilstücken 26, 26' gebildet, die durch eine Muffe 27' zusammengehalten werden, in der jedoch die beiden Teile 26, 26' so viel Spiel gegeneinander haben, daß der obere Teil 26' des Gestänges beim Anheben des Schwimmers erst kurz vor Erreichen der oberen Endlage mitgenommen wird. Das Gewicht des Gestänges 26' ist durch ein Gegengewicht 28' ausgeglichen.In the feed tank io, to which the water is fed through one or more nozzles 21 flows in, the water flowing back through during the pumping process a non-return cap 22 is prevented, there is a float at point 23 on a lever 24 25 stored. The connecting rod 26 with the control device is on the lever 24 i i articulated via a rocker arm 27, the passage point of the linkage 26 is sealed to the outside by a stuffing box 28. The linkage 26 is made two sections 26, 26 'formed which are held together by a sleeve 27', However, in which the two parts 26, 26 'have so much play against each other that the upper part 26 'of the rod when lifting the float just before reaching it the upper end position is taken. The weight of the linkage 26 'is by a Counterweight 28 'balanced.

In der Achse des Gestänges 26' befindet sich am Steuergehäuse i i ein Entlüftungsventil 29, und zwar ist dieses Ventil an den Arbeitsraum der großen Kolbenfläche 15 angeschlossen. Das zu fördernde Wasser verläßt den Zulaufbehälter io durch eine Steigeleitung 30, in die wiederum ein Rückschlagventil bekannter Bauart 31 eingeschaltet ist.In the axis of the linkage 26 'is located on the control housing i i a vent valve 29, namely this valve to the working space of the large Piston surface 15 connected. The water to be pumped leaves the feed tank io through a riser 30, in turn a check valve of known design 31 is switched on.

In der dargestellten Stellung ist, wie oben beschrieben, das Eintreten der Druckluft durch die Leitung i9 in den Zulaufbehälter io unterbunden. Zufließendes Wasser kann somit durch die Stutzen 21 in den Behälter io eintreten, während die Luft über die Leitung i9 und die Auspufföffnungen 2o entweichen kann. Mit dem Steigen des Wasserspiegels wird der Schwimmer 25 und damit das Gestänge 26 angehoben, bis kurz vor dem oberen Hubende auch das Gestänge 26' mitgenommen wird, das dann unter den Stößel 32 des Entlüftungsventils 29 stößt und über diesen die Steuerkugel 33 von ihrem Sitz abhebt. Die Druckluft aus dem Arbeitsraum der großen Kolbenfläche 15 kann dann über das Ventil 29 und die Austrittsbohrungen 34 abblasen, wobei infolge der Entlastung der großen Kolbenflächen 15 der Steuerkolben 13 durch das Übergewicht des Drucks auf der kleinen Kolbenseite 14 in die untere Endlage umsteuert. Dabei legt sich der kleine Kolben 1 4 mit seiner Rückenfläche gegen eine Dichtung 35 an, so daß ein Abströmen der Luft zu den Auspufflöchern 20 verhütet wird. In dieser Stellung gibt der kleine Steuerkolben 14 den Weg der Druckluft vom Anschluß 16 über die Leitung i9 zum Zulaufbehälter io frei, die das Wasser in die Steigeleitung 3o drückt.In the position shown, as described above, the entry of the compressed air through the line i9 into the feed tank io is prevented. Inflowing water can thus enter the container io through the nozzle 21, while the air can escape via the line i9 and the exhaust openings 2o. As the water level rises, the float 25 and thus the linkage 26 are raised until shortly before the upper end of the stroke the linkage 26 'is also carried along, which then pushes under the plunger 32 of the vent valve 29 and via this the control ball 33 lifts from its seat . The compressed air from the working chamber of the large piston surface 15 can then blow off via the valve 29 and the outlet bores 34, whereby the control piston 13 reverses into the lower end position due to the excess pressure on the small piston side 14 due to the relief of the large piston surfaces 15. The back surface of the small piston 14 rests against a seal 35 so that the air does not flow out to the exhaust holes 20. In this position, the small control piston 14 releases the path of the compressed air from the connection 16 via the line i9 to the feed tank io, which presses the water into the riser line 3o.

Mit dem Fallen des Wasserspiegels bewegt sich auch der Schwimmer 25 und damit das Gestänge 26 nach unten, wobei jedoch das Gestänge 26' unter der Wirkung des Gegengewichts 28' noch in seiner oberen Endstellung stehenbleibt, und zwar so lange, bis der freie Hub der Gestängeteile 26, 26' innerhalb der Verbindungsmuffe 27' verzehrt ist. Dieser freie Hub ist dabei so groß bemessen, daß die Steuerung so lange in der Förderstellung stehenbleibt, his das Wasser restlos aus dem Zulaufbehälter io entfernt ist. Erst im letzten Augenblick kommt dann das Gestänge 26 in der Verbindungsmuffe 27' zur Anlage und bewegt auch das Gestänge 26' in die Ausgangsstellung zurück, in der das Entlüftungsventil 29 wieder geschlossen wird. :fit dem Schließen des Ventils 29 entsteht durch Nachströmen von Druckluft durch die Bohrung 17 des Stufenkolbens 13 erneut ein Druckanstieg auf der großen Kolbenseite 1 5 des Stufenkolbens, unter dem der Steuerkolben ebenfalls in die gezeichnete Ausgangsstellung zurückbewegt wird, so daß das Arbeitsspiel von neuem beginnen kann.As the water level falls, the float 25 also moves and thus the linkage 26 downwards, however, the linkage 26 'under the effect of the counterweight 28 'still remains in its upper end position, namely as follows long until the free stroke of the rod parts 26, 26 'within the connecting sleeve 27 'is consumed. This free stroke is dimensioned so large that the controller remains in the conveying position as long as until the water is completely is removed from the feed tank io. It only comes at the last moment Linkage 26 in the connecting sleeve 27 'to the plant and also moves the linkage 26 'back into the starting position in which the vent valve 29 is closed again will. : fit the closing of the valve 29 is produced by the flow of compressed air through the bore 17 of the stepped piston 13 again a pressure increase on the large Piston side 1 5 of the stepped piston, under which the control piston is also in the one shown Starting position is moved back, so that the work cycle can begin again.

Wird anstatt durch ein säulenartiges Zwischenstück 12 die Steuervorrichtung i i anderweitig festgelegt, so kann das Verbindungsgestänge zwischen dem Schwimmer 2i und der Steuervorrichtung ii auch eine andere Ausgestaltung erfahren, beispielsweise kann es über Winkelhebel und Ecken herumgeführt werden. Schließlich kann auch statt eines Druckgestänges ein "Zuggestänge, so auch Seile oder Ketten, benutzt werden.Instead of a columnar intermediate piece 12, the control device i i specified otherwise, the linkage between the float 2i and the control device ii also experience a different configuration, for example it can be guided around using angle levers and corners. Finally, it can also take place of a push rod, a pull rod, as well as ropes or chains, can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Water supply pump operated by compressed air, primarily for underground operation, using a through one arranged in the feed tank Float to be switched control, characterized in that the control device (i i) can be set up spatially separated from the feed tank (io) and the functional Connection to the feed tank (io) by a control rod (26, 26 ') and a Pipeline (i9) is made.

2. Water supply pump according to claim i, characterized characterized in that the control device (i i) consists of a stepped piston (13), whose two surfaces (14 and 15) are constantly acted upon with compressed air and for Change the control of the larger piston area (15) via a float (25) and an intermediate linkage (26) to be actuated vent valve (29) is relieved, so that the control piston reverses to the side of the large piston area and thereby releases the compressed air to the feed tank (io) while emptying the feed tank (io) and the resulting falling back of the float (25) also the control linkage (26) and the vent valve (29) return to the starting position so that when the pressure on the large piston surface (15) of the stepped piston rises again (13) this returns to its starting position, in which it the further Completes the flow of compressed air to the feed tank (io).

3. Water inlet pump after Claims i and 2, characterized in that the control linkage (26) consists of two Sections (26, 26 ') are formed which are connected to one another by a sleeve in which they have so much play against each other that the vent valve (29) cooperating sub-rods (26 ') only shortly before reaching the upper and lower end position of the float (25) is taken.

4. Water inlet pump after Claims i to 3, characterized in that the weight of the control rod (26 ') is balanced by a counterweight (28').

5. Water supply pump according to claims i bis, 4, characterized in that the vent valve (29) is a self-closing valve is trained.